Eng avvalo kompyuterda parallel dasturlash kerakmi degan savolga javob olish kerak. Lekin bu savol javob olishni istagan yagona savol emas
CISC turiga mansub mikroprotsessorlar. Ko’p zamonaviy IBM
Download 25.67 Kb.
|
Parallel
|
16 CISC turiga mansub mikroprotsessorlar. Ko’p zamonaviy IBM PC turidagi SHK lar CISC turiga mansub ko’p firmalar tomonidan ( Intel, AMD, Cyrix, IBM va boshalqar ishalab chiqarilgan mikroprotsessorlarni ishlatadilar. Ko’p yillardan beri Intel firmasi “Modani o’rnatuvchi” bo’lib kelmoqda, oxirgi yillarda AMD firmasining mikroprotsessorlari ba’zi ko’rsatkichlari bo’yicha “Intel” dan o’tib ketmoqda.
Ularning ko’rsatkichlarini 1.1- jadvalda keltirilgan.Quyidagilarni bilish foydadan holi emas.
80386 (836), 80486 (486) mikroprotsessorlarida SX, DX, SL va boshqa harflar bilan belgilangan rivojlantirilgan modellari mavjud, asos modeldan shinaning razryadligi, takt chastotasi, ishonchliligi, o’lchamlari, iste’mol energiyasi va boshqa ko’rsatkichlari bilan farqlanadi; Pentium-Pentium 4 mikroprotsessori turli rivojlantirilgan modellari mavjud,ularni quyidagi bazilarini ko’rib chiqamiz. Elementlar soni-bu mikroprotsessor sxemasida joylashtirilgan oddiy yarimo’tkazgichli o’tishlar soni. Odatda texnologiyada element o’lchami mikron bo’lgan ko’rsatkich bilan xarakterlanadi (Mikronli texnologiya) 486DX va undan keyingi mikroprotsessor modellari o’z tarkibiga joylashtirilgan soprotsessorga ega, ular ichki chastotani ko’paytirish tartibida ishlashlari mumkin.Ko’paytirilgan chastota bilan faqat MI ning ichki sxemalari ishlaydi, MP ga nisbatan barcha tashqi sxemalar shu jumladan tizimli plataga joylashgan sxemalar ham oddiy chastota bilan ishlaydi. 80286 va undan keyingi mikroprotsessor modellarida buyruqlarga konveyerli ishlov beriladi. 286MP larda umumiy o’lchami6 baytli buyruqlar navbati uchun registerlar inobatga olingan 486MP da 16 bayt va hokazo. Buyruqlarga konveyrli ishlov berish-bu buyruqlar ketma-ketligini turli taktlarini MP ning bir qismidan bir vaqtda bajarilishi va natijalar MP ning bir qismidan boshqasiga bevosita uzatish. Buyruqlarni konveyerli bajarilishi SHK ning samarali tezlikini 2-5 martagacha oshirilidi. 80286 va undan keyingi mikroprotsessor modellarida hisoblash tarmog’ida ishlash imkoniyati mavjud. 80286 va undan keyingi mikroprotsessor modellarida ko’p masalali ishlash(ko’p dasturli) imkoniyati mavjud va unga hamroh bo’lgan xotira himoyasiga ega. tezlikni va ish tartibini ta'minlaydi, Pentium mikroprotsessorlari uchun esa ularni unumdorligini oshiradi (xususan, Over Drive 125, 150 va 166, mos ravishda Pentium uchun 75, 90 va 100 ularni ichki chastotalarini OverDrive uchun ko'rsatilgan kattalikkacha oshirish) Pentium mikroprotsessorlari. 80586 (R5) mikroprotsessorlar uni boshqa mahsulot belgisi Pentium bilan taniqli (boshqa firmalarning 80586 mikroprotsessorlari boshqacha belgilanishga ega. AMD firmasiniki K5: Cyrix firmasiniki MI va boshqalar). Bu mikroprotsessorlar besh bosqichli konveyer tarkibli bo'lib, ketma-ketlikdagi buyruqlami bajarilish taktini ko'p marotaba ustma-ust bajarilishini (ikkita oddiy buyruqni birdaniga mustaqil bajarilish imkoniyati) va boshqarishni shartli uzatish buyruqlari uchun kesh- bufer ta'minlaydi, u dastuming shoxlash yo'nalishini bashorat qilish imkonini beruvchidir, samarali tezligi bo'yicha ular har bir buyruqni bir takıda bajaruvchi RISC mikroprotsessorlariga yaqindir. Pentium protsessorlari 32- razryadli manzillar shinasiga va 64-razryadli axborotlar shinasiga ega Tizim bilan axborot almashuvi I Gbayt/s. tezlik bilan amalga oshirilishi mumkin. Pentium mikroprotsessorlarining barchasida joylashtirilgan kesh- xotira. alohida buyruqlar uchun, axborotlar uchun alohida 8 -16 Kbayt dan va 2- bosqich joylashtirilgan kesh-xotira kontrollyori mavjud; suriluvchi vergulli amallami bajarilishini jiddiy tezlash- tiradigan maxsuslashtirilgan konveyerli apparatli qo'shish, ko'paytirish va bolish bloki mavjud. Pentium mikroprotsessorlarining muvaffaqiyatli arxitekturaviy yechimlari tufayli 486DX4-120 va Pentium-60 mikroprotsessorlarining unumdorligi bilan taxminan bir xil (ya'ni arxitekturasi tufayli unumdorligi ikki hissa oshgan). Pentium Pro mikroprotsessorlari. 1995-vili sentabrda oltinchi avlod mikroprotsessori 80686 (R6) ishlab chiqarilgan, savdo belgisi Pentium Pro. Mikroprotsessor ikkita kristalldan tashkil topgan: MP va kesh-xotira. Ammo u oddiy Pentium bilan to'liq mos emas, xususan unga maxsus tizimli plata taiab etiladi. Pentium Pro 32-bitli ilovalar bilan juda yaxshi ishlaydi. 16-bitlida esa oddiy Pentium ba'zida birmuncha yutqizadi. Yangi sxemotexnik yechimlar SHK uchun ancha yuqori unumdorlikni ta'minlaydi Buyangiliklaming bir qisimi "dinamik bajarilish" (dynamic execution) nomi bilan umumlashtirilishi mumkin, birinchi navbatda bu ko'p bosqichli superkonveyerli tarkib (suvepipelining) boshqarishni shartli oʻtkazishda dasturda shoxlanish borligini bashorati (multiple branch prediction) mavjudligmi bildiruvchi va buyruqlami shoxlanishi boiishi mumkin deb taxmini qilingan yo'ldan bajarilishi (speculative execution) mavjudligini bildiradi. 1.2-§ Ko`p yadroli mikroprotsessorlar. Ko'pchilik mutaxassislarning fikricha mikroprotsessorlaming takt chastotasini oshirish yoli orqali tezligini oshirish o'z imkoniyatlarini tugatib borgan. Takt chastotasi 3.8 GGs Pentium 4YE mikroprotsessori iste'mol quvvati 160 Vt atrofida (tok kuchi 100 A ko'proq) va bu kristallning maydoni 1,2 sm borgan. Shuning uchun Intel kompaniyasi MP takt chastotasini 20 GGs gacha oshirish rejasidan to'xtatgan, MP unumdorligini hisoblashlami parallel bajarish yoli bilan oshirishga qaror qilgan. Shu kabi g'oyalar yuqori parallelli ko'p protsessorli tizimlarda va serverli MP Xeon (Intel) va Operon (AMD) larda joriy etilgan edi. 2005-yillar o'rtasida shaxsiy kompyuterlar uchun mikroprotsessorlarida bitta jismoniy mikroprotsessorda faqat ikkita parallel ishlovchi virtual protsessor (masalan, NT texnologiya) bilan ish chegaralangan edi. Lekin virtual mikroprotsessor real unumdorlikni 10-30% oshirgan, ammo faqat Hisoblashlarni parallellashtirishi mumkun bolgan dasturlar uchun va ayniqsa muhimi ularda parallel oqimlar buyruqlari bir vaqtda mikroprotsessoming bir xil apparat resurslarini ishlatmaydilar Ikki yadroli Xeon va Opteron mikroprotsessorlari sezilarli darajada kuchli taassurotni ta'minlaydi. Birinchi ikki yadroli Hotsessorlami AMD kompaniyasi tomonidan 2004-yili avgustda havola qilingan va 2005-yili ishlab chiqargan yuqori unumdorli 64- ra/ryadli Opteron). Intel kompaniyasi o'zining ikki yadroli 64 razryadli Xeon mikroprotsessorini ishlab chiqarishda biroz kech qolgan (2005-yili sentabr). 2.8 GGs taki chastotali ikki yadroli Xeon mikroprotsessori (kodlangan nomi Paxville) L2 kesh-xotira sigimi 2 Mbayt va DDR 2 tezkor xotira bilan ishlaydi. Bu mikroprotsessorning ikki yadrosi uchun bitta shina xizmat qiladi. Paxville server piotsessori hisoblanadi, uning ishlashi uchun yangi Intel YES500 liipsei talab etiladi. Mikroprotsessoming Smithfield yadrosi bitta monokiistallda ikkita Prescott yadrosini mujassamlashtirgan, iimumiy sxemali komponentlarga ega emas (AMD kompaniyasining Alhlon 64X2 ikki yadroli MP yadro uchun umumiy- komponentlarga o'xshash shina arbitri va DDR xotira kontrollyori). Ikki yadroli MP parallel virtual protsessorga qaraganda yuqori unumdorlikni ta'minlaydi, chunki ularda birga ishlatiladigan ic Miisl.il deyarli yo'q (AMQ. MPX, LI kesh-xotira har birini o'ziniki lui) Ulammi', Isle'mol quvvati ancha yuqori chastotali bir yadroli mikroprotsessorlarga qaraganda ancha kam. Qayd qilinganlarni hisobga olgan holda ikki va ko'p yadroli protsessorlar shaxsiy kompyuterlarda keng miqyosida rivojlanib boradi. 2007-yilda ishlab chiqarilgan stol usti kompyuterlarining 70% ikki yadroli mikroprotsessorlar bilan ishlab chiqarilgan. Ikki yadroli MP uchun maxsus razyom va chipsetlitizimli plata zarurdir. Xususan Intel 1945, 955, 965, 975, P35, IX35, 1X48 va boshqa chipsetlarni havola qildi, ular ko'p yadroli tarkibni va DDR xotira bilan ishlashni quvvatlaydilar. 2005-yili tevralda Sony, Toshiba va IBM kompaniyalari tomonidan to'qqiz yadroli Cell (cell - yacheyka) mikroprosessorin havola qilinganligini alohida ta'kidlab o'tish kerak. Bu MP lar o'sha vaqtdagi mikroelektronikasining barcha yutuqlamini o'ziga mujassamlashtirgan edi 0,00 mkm texnologiyani "izolyatordagi kremniy" (SOD). "kuchaygan kremniy" (strained Si), misli qotishmalar (Cu). To'qqista yadroni birlashtiruvchi kristall yuzasi -2.2 sm teng bo'lgan, tranzistorlar soni esa - 234 million, takt chastotasi # GGs va energiya istemoli juda past -80 Vt boʻlgan. Kristallda joylashgan to'qqizta yadrodan bitta yadro ajratilgan - Power Processor Element (PPE), RISC MP asosida qurilgan PowerPC PE tarkibida yana ikkita 64-razryadli yadroga ega, u ikki hisoblashlar oqimini bajarilishini quvvatlaydi. Sakkizta qolgan yadrolar vektorli protsessor botlib, ularning har birini o'zining mahalliy xotirasi mavjud. Ular bir-biriga bog'liq bo'lmagan holda ham va shuningdek kelishilgan holda o'zaro hisoblash ishlarini taqsimlab ishlashi ham mumkin. Cell mikroprotsessori ancha universal protsessor hisoblanadi va u serverlarda, stol usti va kichik kompyuterlarda va hatto uy texnikasida ham (masalan, televizorlarda) ishlatiladi. Core yo'nalishdagi mikroprotsessorlar. Intel kompaniyasi yangi protsessor mikroarxitekturasini loyihalashtirdi, u Net Burst va Centrino texnologiyasining ba'zi komponentlarini birlashtirdi Bu mikroarxitektura doirasida Meron nomi bilan kodlashtirilgan yangi MP yaratilgan (mobil SHKlar uchun), Conroe (stół usti SHKlar uchun). Wooderest Tigerton (serverlar uchun), 2006-yili Intel kompaniyasi shu mikroarxitektura ishlatilgan 8-avlod mikroprosessorini havola qildi - Core yo'nalish mikroprotsessorlari (Core Solo, Core Duo, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Core Penryn). 2004-yili Intel kompaniyasi tomonidan Pentium turidagi mikroprotsessorlami rusumlanish tizimi kiritildi. Mikroprotsessomi uch xonali nomeri birdaniga bir necha ko'rsatkichlarni inobatga oladi asos arxitekturani, MP ning takt chastotasini. tizimli shina chastotasini, kesh-xotira hajmini va boshqalami. Asos arxitektura katta razryadda aks ettiriladi, uchta seriya taklif etildi: 3XX MP Celeron, Celeron M, Celeron M juda o'tgan energiya iste'molli, 5XX -stol usti va mobil SHK uchun Pentium 4, shu jumladan NI texnologiyali 7XX-energiya iste'moli past va juda past Pentium. Core oilasi mikroprotsessorlari uchun Intel kompaniyasi 5 xonali rusumlanishni kiritdi: bitta hartli va 4 xonali raqamli belgilash. Harfli belgilash MP lami energiya istemoli bo'yicha turlarga ajratadi: U-14 Vt va kam: L-15 -24 VI, T-25-49V1, E-50-74 Vt. X-75 Vi va ko'p. To'rt yadroli MP Sore 2 Quad uchun Q harfi ko'rsatadi. Indeksning katta raqam MP ni ma'lum guruhga tegishli ekanligini ko'rsatadi (Conroe yadrosidagi protsessor laming seriyasi 4000 va 6000, Meron yadrosidagi seriyalar-5000 va 7000) Core mikroarxitekturasining xususiyatlari. Bu yo'nalish mikroprotsessorlarining barchasi 65-nanometrli texnologiyada amalga oshirilgan (0,065 mkm), qator yangi samarali energiyani tejamkor texnologiyalarini tatbiq etilgandan so'ng, ularda energiya iste'molini jiddiy kamaytirishga erishildi. Manba kuchlanishi 0.85-1.35 V. Kompyuterda dasturlash bu – kompyuter mikroprotsessori uchun turli buyruqlar berish, qachon, qayerda nimani o'zgartirish va nimalarni kiritish yoki chiqarish haqida buyruqlar berishdir. Ushbu maqolada, qanday dasturlash tillari borligi, eng keng tarqalgan dasturlash tillari va ularning farqi. Hamda, Dasturlashni o'rganish yo'llari haqida suhbatlashamiz Kompyuter dunyosida ko'plab dasturlash tillari mavjud bo'lib, dasturlash va unga qiziquvchilar soni ortib bormoqda. Bir xil turdagi ishni bajaradigan dasturlarni Basic, Pascal, Ci va boshqa tillarda yozish mumkin. Pascal, Fortran va Kobol tillari universal tillar hisoblanadi, Ci va Assembler tillari mashi tiliga ancha yaqin tillar bo'lib, quyi yoki o'rta darajali tillardir. Algoritmik til inson tillariga qanchalik yaqin bo'lsa, u tilga yuqori darajali til deyiladi. Mashina tili esa eng pastki darajali tildir. Mashina tili bu sonlardan iboratdir, Masalan: 010110100010101 Dasturlash tillari 2 ta katta guruhlarga bo'linadi, Quyi va Yuqori darajali dasturlash tili. Quyi darajali dasturlash tili ancha murakkab bo'lib ular juda maxsus sohalarda ishlatiladi va ularning mutaxassislari ham juda kam. Chunki quyi dasturlash tillari (masalan: assembler) ko'pincha miktoprotsessorlar bilan ishlashda kerak bo'lishi mumkin. Odatda turli dasturlash ishlari uchun yuqori darajali dasturlash tilidan keng foydalaniladi. EHM (Elektron Hisoblash Mashinasi) endi yuzaga kelgan paytda programma tuzishda, faqat mashina tillarida, ya'ni sonlar yordamida EHM bajarishi kerak bo'lgan amallarning kodlarida kiritilgan. Bu holda mashina uchun tushinarli sanoq, sistemasi sifatida 2 lik, 6 lik, 8 lik sanoq sistemalari bo'lgan. Programma mazkur sanoq sistemasidagi sonlar vositasida kiritilgan. Yuqori darajali dasturlashda, mashina tillariga qaraganda mashinaga moslashgan (yo'naltirilgan) belgili kodlardagi tillar hisoblanadi. Belgilar kodlashtirilgan tillarning asosiy tamoyillari shundaki, unda mashina kodlari ularga mos belgilar bilan belgilanadi, hamda xotirani avtomatik taqsimlash va xatolarni tashhis qilish kiritilgan. Bunday mashina moslashgan til - ASSEMBLER tili nomini oldi. Odatda dasturlash yuqori saviyali dasturlash tillari (Delphi, Java, C++, Python) vositasida amalga oshiriladi. Bu dasturlash tillarining semantikasi odam tiliga yaqinligi tufayli dastur tuzish jarayoni ancha oson kechadi. Ko'p ishlatiladigan dasturlash tillari. Biz hozir biladigan va ishlatadigan tillarning barchasi shu guruhga mansub. Ular insonga "tushunarli" tilda yoziladi. Ingliz tilini yaxshi biluvchilar programma kodini qiynalmasdan tushunishlari mumkin. Bu guruhga Fortran, Algol, C, Pascal, Cobol va h.k. tillar kiradi(ko`pchiligi hozirda deyarli qo`llanilmaydi). Eng birinchi paydo bo`lgan tillardan to hozirgi zamonaviy tillargacha ishlatish mumkin. Lekin, hozirgi web texnologiya orqali ishlaydigan tillarda(PHP, ASP.NET, JSP) bunday dasturlar tuzilmaydi. Chunki bunday dasturlarning ishlashi uchun yana bir amaliy dastur ishlab turishi kerak. Hozirda, amaliy dasturlar, asosan, Visual C++, C#, Borland Delphi, Borland C++, Java, Phyhon kabi tillarda tuziladi. O`zbekistonda ko`pchilik Delphi dan foydalanadi. Buning asosiy sababi: soddaligi, komponentlarning ko`pligi, interfeysining tushunarliligi va h.k. Delphida birinchi ishlagan odam ham qanaqadir dastur tuzishi oson kechadi. Lekin, Windows da dasturning asosiy ishlash mohiyatini ancha keyin biladi(komponentlarning ko`pligi va API funksiyalari dasturda ko`rsatilmasligi uchun). Yana bir tarafi, Delphi(Pascal) operativ xotirani tejashga kelganda ancha oqsaydi. Unda o`zgaruvchilarni oldindan e'lon qilib qo`yish evaziga ishlatilmaydigan o`zgaruvchilar va massivlar ham joy olib turadi. Eng keng tarqalgan dasturlash tili(Windows OS ida) Microsoft Visual C++ tilidir. Ko`pchilik dasturlar hozirda shu tilda tuziladi. Umuman olganda, C ga o`xshash(C-подобный) tillar hozirda dasturlashda yetakchi. Deyarli hamma zamonaviy tillarning asosida C yotadi. Bundan tashqari, Turli komputer o'yinlari tuzishda yoki kichik hajmdagi dasturlar tayyorlashda LUA script yoki JavaScript tillari ham keng ishlatilmoqda. Biz sizga xozirgi kunda keng tarqalgan desktop dasturlashda ishlatiladigan dasturlash tillaridan bazilari haqida aytib o'tamiz: Delphi (talaff. délfi) — dasturlash tillaridan biri. Borland firmasi tomonidan ishlab chiqarilgan. Delphi dasturlash tili ishlatiladi va avvaldan Borland Delphi paketi tarkibiga kiritilgan. Shu bilan bir qatorda 2003-yildan hozirgacha qoʻllanilayotgan shu nomga ega bulgan. Object Pascal — Pascal tilidan bir qancha kengaytirishlar va toʻldirishlar orqali kelib chiqqan boʻlib, u ob'yektga yoʻnaltirilgan dasturlash tili hisoblanadi. Avvaldan ushbu dasturlash muhiti faqatgina Microsoft Windows amaliyot tizimi uchun dasturlar yaratishga mo'ljallangan, keyinchalik esa GNU/Linux hamda Kylix tizimlari uchun moslashtirildi, lekin 2002-yilgi Kylix 3 sonidan so'ng ishlab chiqarish to'xtatildi, ko'p o'tmay esa Microsoft.NET tizimini qo'llab quvvatlashi to'g'risida e'lon qilindi. Lazarus proekti amaliyotidagi (Free Pascal) dasturlash tili Delphi dasturlash muhitida GNU/Linux, Mac OS X va Windows CE platformalari uchun dasturlar yaratishga imkoniyat beradi. Visual Basic (talaffuzi: "Vijual Beysik") – Microsoft korporatsiydan dasturlash tili va uning uchun dasturlash muhitdir. U BASICdan ko`p tushunchalar oldi va tez rasmli interfeys bilan dasturlar taraqqiyot ta`minlaydi. Oxirgi versiya 6.0 1998 yilda reliz kelishdi. Microsoftdan voris Visual Basic .NET 2002 yilda paydo bo`ldi. Java dasturlash tili - eng yaxshi dasturlash tillaridan biri bo'lib unda korporativ darajadagi mahsulotlarni(dasturlarni) yaratish mumkin.Bu dasturlash tili Oak dasturlash tili asosida paydo bo'ldi. Oak dasturlash tili 90-yillarning boshida Sun Microsystems tomonidan platformaga(Operatsion tizimga) bog'liq bo'lmagan holda ishlovchi yangi avlod aqlli qurilmalarini yaratishni maqsad qilib harakat boshlagan edi. Bunga erishish uchun Sun hodimlari C++ ni ishlatishni rejalashtirdilar, lekin ba'zi sabablarga ko'ra bu fikridan voz kechishdi.Oak muvofaqiyatsiz chiqdi va 1995-yilda Sun uning nomini Java ga almashtirdi, va uni WWW rivojlanishiga hizmat qilishi uchun ma'lum o'zgarishlar qilishdi. Java Obyektga Yo'naltirilgan Dasturlash(OOP-object oriented programming) tili va u C++ ga ancha o'xshash.Eng ko'p yo'l qo'yildigan xatolarga sabab bo'luvchi qismalari olib tashlanib, Java dasturlash tili ancha soddalashtirildi. Java kod yozilgan fayllar(*.java bilan nihoyalanuvchi) kompilatsiyadan keyin bayt kod(bytecode) ga o'tadi va bu bayt kod interpretator tomonidan o'qib yurgizdiriladi. C++ (talaffuzi: si plyus plyus) — turli maqsadlar uchun moʻljallangan dasturlash tili. 1979-yili Bell Labsda Biyarne Stroustrup tomonidan C dasturlash tilining imkoniyatlarini kengaytirish va OOP(object Oriented Programming) xususiyatini kiritish maqsadida ishlab chiqarilgan. Boshida „C with Classes" deb atalgan, 1983-yili hozirgi nom bilan yaʼni C++ deb oʻzgartirilgan. C++ C da yozilgan dasturlarni kompilyatsiya qila oladi, ammo C kompilyatori bu xususiyatga ega emas. C++ tili operatsiyon tizimlarga aloqador qisimlarni, klient-server dasturlarni, EHM oʻyinlarini, kundalik ehtiyojda qoʻllaniladigan dasturlarni va shu kabi turli maqsadlarda ishlatiladigan dasturlarni ishlab chiqarishda qoʻllaniladi. Quyidagi jadvalda programmalash tillari haqida ma'lumotlar keltirilgan. Download 25.67 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|